多传感器异步融合算法AUV对接导航系统
2021-12-13曾庆军包灵卉孙啸天许赫威
中国测试 2021年11期
夏 楠,曾庆军,包灵卉,孙啸天,许赫威
(1.江苏科技大学电子信息学院,江苏 镇江212028; 2.中船海洋探测技术研究院有限公司,江苏 无锡214142)
0 引 言
海洋资源丰富但环境复杂,AUV是探索和开发海洋的新型手段。随着AUV的系统不断升级,性能也在逐渐加强。目前AUV正在向着高自主、高性能、长时间、远距离通信[1]等更智能方向发展。但是经过长时间工作,AUV需要精准的导航定位系统来引导AUV进行回收对接工作,方便布置新的使命[2],和解决能源系统耗竭与提取内部数据的问题。
可靠的导航系统是AUV回收对接成功的重要保障。目前针对多传感器在组合导航系统中采样率不同的问题,几乎都是建立在各传感器数据传输都同步的理想状态模型下,在单一尺度下对问题进行分析。但在实际情况中,组合导航系统中各传感器的性能指标和采样频率各不相同,这就导致了多传感器组合导航系统量测信息滞后的问题,即产生异步采样问题[3]。因此对联邦滤波结构中异步融合算法的研究,对AUV回收对接工作具有重要意义。
针对组合导航系统中多传感器异步采样问题的研究,文献[4] 在组合导航系统中采用数据块分析技术,并提出了一种异步贯序滤波算法,融合各尺度经KF滤波优化的局部状态估计,最终得到全局最优状态估计值。算法使用要求各传感器的采样率是2的整数倍,实际应用比较受限。文献[5]提出多尺度数据分块的组合导航算法,主要在最细尺度下的系统模型中利用数据分块,将量测信息分解到各尺度进行滤波,得到全局最优状态估计值。……
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